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package fiat

import (
	"crypto/subtle"
	"errors"
)

// p521元素是一个模2^521-1的整数。
// 
// 零值是有效的零元素。
type P521Element struct {
	// 值在内部始终在蒙哥马利域中表示，
	// 以字节和字节为单位进行转换。
	x p521MontgomeryDomainFieldElement
}

const p521ElementLen = 66

type p521UntypedFieldElement = [9]uint64

// One设置e=1，并返回e。
func (e *P521Element) One() *P521Element {
	p521SetOne(&e.x)
	return e
}

// Equal如果e==t，则返回1，否则返回0。
func (e *P521Element) Equal(t *P521Element) int {
	eBytes := e.Bytes()
	tBytes := t.Bytes()
	return subtle.ConstantTimeCompare(eBytes, tBytes)
}

var p521ZeroEncoding = new(P521Element).Bytes()

// 如果e==0，IsZero返回1，否则返回0。
func (e *P521Element) IsZero() int {
	eBytes := e.Bytes()
	return subtle.ConstantTimeCompare(eBytes, p521ZeroEncoding)
}

// Set设置e=t，并返回e。
func (e *P521Element) Set(t *P521Element) *P521Element {
	e.x = t.x
	return e
}

// Bytes返回e的66字节大端编码。
func (e *P521Element) Bytes() []byte {
	// 此函数的作用是使分配在调用方
	// 中内联，而不是在堆中进行。
	var out [p521ElementLen]byte
	return e.bytes(&out)
}

func (e *P521Element) bytes(out *[p521ElementLen]byte) []byte {
	var tmp p521NonMontgomeryDomainFieldElement
	p521FromMontgomery(&tmp, &e.x)
	p521ToBytes(out, (*p521UntypedFieldElement)(&tmp))
	p521InvertEndianness(out[:])
	return out[:]
}

// p521minonecoding是-1模p的编码，所以p-1，
// 最高标准编码。SetBytes使用它来检查非规范的
// 编码，如p+k、2p+k等。
var p521MinusOneEncoding = new(P521Element).Sub(
	new(P521Element), new(P521Element).One()).Bytes()

// SetBytes设置e=v，其中v是一个大端66字节编码，返回e.
// 如果v不是66字节或编码的值高于2^521-1，
// SetBytes返回零和一个错误，e不变。
func (e *P521Element) SetBytes(v []byte) (*P521Element, error) {
	if len(v) != p521ElementLen {
		return nil, errors.New("invalid P521Element encoding")
	}
	for i := range v {
		if v[i] < p521MinusOneEncoding[i] {
			break
		}
		if v[i] > p521MinusOneEncoding[i] {
			return nil, errors.New("invalid P521Element encoding")
		}
	}
	var in [p521ElementLen]byte
	copy(in[:], v)
	p521InvertEndianness(in[:])
	var tmp p521NonMontgomeryDomainFieldElement
	p521FromBytes((*p521UntypedFieldElement)(&tmp), &in)
	p521ToMontgomery(&e.x, &tmp)
	return e, nil
}

// 加法集e=t1+t2，返回e.
func (e *P521Element) Add(t1, t2 *P521Element) *P521Element {
	p521Add(&e.x, &t1.x, &t2.x)
	return e
}

// 子集e=t1-t2，返回e.
func (e *P521Element) Sub(t1, t2 *P521Element) *P521Element {
	p521Sub(&e.x, &t1.x, &t2.x)
	return e
}

// 多集e=t1*t2，返回e.
func (e *P521Element) Mul(t1, t2 *P521Element) *P521Element {
	p521Mul(&e.x, &t1.x, &t2.x)
	return e
}

// 平方集e=t*t，返回e.
func (e *P521Element) Square(t *P521Element) *P521Element {
	p521Square(&e.x, &t.x)
	return e
}

// 如果cond=1，则选择集v，如果cond=0，则选择集v。
func (v *P521Element) Select(a, b *P521Element, cond int) *P521Element {
	p521Selectznz((*p521UntypedFieldElement)(&v.x), p521Uint1(cond),
		(*p521UntypedFieldElement)(&b.x), (*p521UntypedFieldElement)(&a.x))
	return v
}

func p521InvertEndianness(v []byte) {
	for i := 0; i < len(v)/2; i++ {
		v[i], v[len(v)-1-i] = v[len(v)-1-i], v[i]
	}
}
